JPH0655665A - Pneumatic radial tire - Google Patents

Pneumatic radial tire

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JPH0655665A
JPH0655665A JP4213914A JP21391492A JPH0655665A JP H0655665 A JPH0655665 A JP H0655665A JP 4213914 A JP4213914 A JP 4213914A JP 21391492 A JP21391492 A JP 21391492A JP H0655665 A JPH0655665 A JP H0655665A
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JP
Japan
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carcass
rubber
natural rubber
tire
pneumatic radial
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JP4213914A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazumasa Nakakita
一誠 中北
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Yokohama Rubber Co Ltd
Original Assignee
Yokohama Rubber Co Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C5/00Inflatable pneumatic tyres or inner tubes
    • B60C5/12Inflatable pneumatic tyres or inner tubes without separate inflatable inserts, e.g. tubeless tyres with transverse section open to the rim

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Tyre Moulding (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a lightweight pneumatic radial tire by causing a carcass layer to have the function as an inner liner to eliminate the need for the inner liner. CONSTITUTION:In a pneumatic radial tire wherein a carcass layer comprising carcass cords 2 embedded in a carcass covering rubber 4 is provided between a pair of right and left bead sections 1, rubber compositions containing natural rubber having the characteristic of epoxy are used as the carcass covering rubber 4.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、タイヤ内面のインナー
ライナーを不要として軽量化した空気入りラジアルタイ
ヤに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pneumatic radial tire which does not require an inner liner on the inner surface of the tire and is lightweight.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、地球の温暖化現象が問題となり、
二酸化炭素の放出量を規制する動きが高まってきた。そ
のため、化石燃料の消費量を節約することが課題とな
り、軽量化により燃費を向上した車両が強く求められ、
車両部品の1つであるタイヤも例題ではない。特にタイ
ヤの軽量化によるバネ下重量の低減は、車両骨格の低減
にもつながると言われ、重要である。
2. Description of the Related Art In recent years, the global warming phenomenon has become a problem,
There has been a growing movement to regulate carbon dioxide emissions. Therefore, saving fossil fuel consumption is an issue, and there is a strong demand for vehicles that are lighter and have improved fuel efficiency.
The tire, which is one of the vehicle parts, is not an example. In particular, it is important to reduce the unsprung weight by reducing the weight of tires because it leads to a reduction in the vehicle frame.

【0003】空気入りラジアルタイヤは、いくつかの部
品で構成されている。従来の軽量化の手法として、それ
ぞれの部品について軽量化を研究していたが、もともと
それほど無駄に体積を持っているような部品はないた
め、重量比強度、或いは重量比剛性の大きい新材料を用
いて軽量化を図る研究が主で、なかには性能の良いもの
も見つかっている。しかし、そのような新材料はおおむ
ね高価で、空気入りラジアルタイヤの場合、その単価の
安さのために高価な材料はコスト面で実用化できないも
のがほとんどである。そこで、1つの部品で2つ以上の
機能をもつことが期待されているようになった。
Pneumatic radial tires are composed of several parts. As a conventional weight reduction method, we have been researching weight reduction for each part, but since there are no parts that have such a wasteful volume from the beginning, we decided to use a new material with a large weight specific strength or weight specific rigidity. The main research is to reduce the weight by using it, and some have been found to have good performance. However, such new materials are generally expensive, and in the case of pneumatic radial tires, most expensive materials cannot be put to practical use in terms of cost because of their low unit price. Therefore, it has come to be expected that one component has two or more functions.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、カーカス層
にインナーライナーの機能をも担わせることによりイン
ナーライナーを不要として軽量化した空気入りラジアル
タイヤを提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a pneumatic radial tire in which the carcass layer also has the function of an inner liner so that the inner liner is unnecessary and the weight is reduced.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、カーカスコー
ドをカーカス被覆ゴムに埋設してなるカーカス層を左右
一対のビード部間に装架してなるタイヤにおいて、前記
カーカス被覆ゴムとしてエポキシ化天然ゴムを含有する
ゴム組成物を用いたことを特徴とする。このように本発
明では、カーカス被覆ゴムとしてエポキシ化天然ゴム
(ENR) を含有するゴム組成物を用いたため、エポキ
シ化天然ゴムは耐空気透過性がよいので、カーカス層に
インナーライナーの機能をも担わせることができる。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention relates to a tire in which a carcass layer in which a carcass cord is embedded in a carcass covering rubber is mounted between a pair of left and right bead portions, and the carcass covering rubber is epoxidized natural. A rubber composition containing rubber is used. Thus, in the present invention, the epoxidized natural rubber is used as the carcass-covered rubber.
Since the rubber composition containing (ENR) is used, the epoxidized natural rubber has good air permeation resistance, so that the carcass layer can also serve as an inner liner.

【0006】以下、本発明の構成につき詳しく説明す
る。図1は本発明の空気入りラジアルタイヤの一例の子
午線方向半断面説明図である。図1において、左右一対
のビード部1, 1間にカーカスコード2およびカーカス
被覆ゴム4からなるカーカス層が装架されている。カー
カス層の端部はビードコア3の廻りにタイヤ内側から外
側に折り返されて巻き上げられている。このカーカス層
は、ナイロン繊維コード、ポリエステル繊維コード、芳
香族ポリアミド繊維コードなどの有機繊維コード、又は
スチールコードなどの金属コードをコートゴム (カーカ
ス被覆ゴム) に埋設してシート状としたものからなる。
The structure of the present invention will be described in detail below. FIG. 1 is a meridional direction half-section explanatory view of an example of a pneumatic radial tire of the present invention. In FIG. 1, a carcass layer composed of a carcass cord 2 and a carcass covering rubber 4 is mounted between a pair of left and right bead portions 1, 1. The end of the carcass layer is folded around the bead core 3 from the inside of the tire to the outside and wound up. This carcass layer is formed by embedding an organic fiber cord such as a nylon fiber cord, a polyester fiber cord, an aromatic polyamide fiber cord or the like, or a metal cord such as a steel cord into a coat rubber (carcass covering rubber) to form a sheet.

【0007】本発明では、カーカス被覆ゴム4としてエ
ポキシ化天然ゴムを含有するゴム組成物を用いるのであ
る。なお、従来の空気入りラジアルタイヤでは、図4に
示すように、タイヤ内面(カーカス被覆ゴム4の外側)
にインナーライナー5を設けている。このインナーライ
ナー5は、通常、イソプレンイソブチレンゴム (ブチル
ゴム) からなるもので、タイヤに耐空気透過性を付与す
るために設けられる層である。
In the present invention, a rubber composition containing an epoxidized natural rubber is used as the carcass-covered rubber 4. In the conventional pneumatic radial tire, as shown in FIG. 4, the tire inner surface (outer side of the carcass covering rubber 4)
The inner liner 5 is provided on the. The inner liner 5 is usually made of isoprene isobutylene rubber (butyl rubber), and is a layer provided to impart air permeation resistance to the tire.

【0008】エポキシ化天然ゴムは、ウェット性能、氷
上性能に優れるため、特開平3-126737号公報に示される
ようにトレッド用ゴム組成物として用いることが行われ
ている。しかし、イソプレンイソブチレンゴム (ブチル
ゴム) に比べると耐空気透過性がやや劣るため、空気の
透過を抑えるためにタイヤ内面に設けられるインナーラ
イナー5には用いられていない。本発明では、カーカス
層はインナーライナー5に比べるとかなり厚みがあり、
耐空気透過性がやや劣ってもその分厚さでカバーするこ
とができることに目をつけ、インナーライナー5のライ
ナー材としては今一歩であったエポキシ化天然ゴムをカ
ーカス層のカーカス材に用いることを研究した結果、エ
ポキシ化天然ゴムは繊維コードとの接着がよいのでカー
カス材として用いるには特に問題はなく、しかも耐空気
透過性は一般にカーカス材として用いるようなカーカス
被覆ゴムに比べると非常によいため、カーカス材の機能
とライナー材の機能を同時にもたせることができること
が判り、カーカス材にエポキシ化天然ゴムを用いるよう
にしたのである。これによりインナーライナー5を不要
とすることができる。
Since epoxidized natural rubber is excellent in wet performance and on-ice performance, it has been used as a rubber composition for a tread as disclosed in JP-A-3-126737. However, since it is slightly inferior in air permeation resistance to isoprene isobutylene rubber (butyl rubber), it is not used for the inner liner 5 provided on the inner surface of the tire in order to suppress air permeation. In the present invention, the carcass layer is considerably thicker than the inner liner 5,
Keeping in mind that even if the air permeation resistance is slightly inferior, it is possible to cover with that thickness, and it was decided to use epoxidized natural rubber as a liner material for the inner liner 5 as a carcass material for the carcass layer. As a result of research, since epoxidized natural rubber has good adhesion to fiber cords, there is no particular problem in using it as a carcass material, and its air permeation resistance is much better than that of a carcass-coated rubber that is generally used as a carcass material. Therefore, it has been found that the function of the carcass material and the function of the liner material can be provided at the same time, and the carcass material is made of epoxidized natural rubber. This can eliminate the need for the inner liner 5.

【0009】エポキシ化天然ゴムのエポキシ化率は5%
以上である。天然ゴムのエポキシ化は、ゴム中の2重結
合物にエポキシ基を導入するもので、エポキシ化率と
は、天然ゴムの全2重結合に対するエポキシ化した割合
を言う。図2に天然ゴムのエポキシ化率を変化させたと
きの通気度 (耐空気透過性) の指数 (エポキシ化率0%
のときを 100とする) を示す。図2を見ると、エポキシ
化率が大きくなると明らかに耐空気透過性が向上する。
Epoxidation ratio of epoxidized natural rubber is 5%
That is all. Epoxidation of natural rubber introduces an epoxy group into a double bond in the rubber, and the epoxidation rate means a ratio of epoxidized to all double bonds of natural rubber. Figure 2 shows the index of air permeability (air permeation resistance) when the epoxidation rate of natural rubber is changed (epoxidation rate 0%
Is set to 100). As shown in FIG. 2, the air permeation resistance is obviously improved as the epoxidation rate is increased.

【0010】耐空気透過性はカーカス層が厚くなるほ
ど、耐空気透過性の低い材料を用いるほど、低くなる。
今回の場合、エポキシ化天然ゴムのエポキシ化率が大き
いほど、或いはエポキシ化天然ゴムの配合量が多いほど
カーカス材の耐空気透過性は低くなる。タイヤに求めら
れる耐空気透過性は、タイヤの用途、種類によってこと
なるため、どの程度のエポキシ化率のエポキシ化天然ゴ
ムを用いれば良いかケースバイケースであるが、エポキ
シ化率が5%未満の場合、耐空気透過性に対して効果が
ない。また、エポキシ化率が70%超になるとプラスチッ
クライクになり、バンバリー混合によって加工する場合
混合が難しくなるので、好ましくは70%以下とするのが
よい。
The air permeation resistance becomes lower as the carcass layer becomes thicker and the material having lower air permeation resistance is used.
In this case, the higher the epoxidation rate of the epoxidized natural rubber is, or the larger the compounding amount of the epoxidized natural rubber is, the lower the air permeation resistance of the carcass material becomes. The air permeation resistance required for tires differs depending on the application and type of tire, so it is a case-by-case how much epoxidized natural rubber should be used, but the epoxidation ratio is less than 5%. In the case of, there is no effect on the air permeation resistance. Further, when the epoxidation rate exceeds 70%, it becomes plastic-like, and it becomes difficult to mix when processing by Banbury mixing. Therefore, it is preferably 70% or less.

【0011】エポキシ化天然ゴムの配合量は、得られる
ゴム組成物中のポリマー成分のうち5重量%以上であれ
ばよい。この配合量についても、タイヤの用途、種類に
よって求められる耐空気透過性が異なるため、必要配合
量も異なるが、5重量%未満であると効果がない。しか
し、エポキシ化天然ゴムはカーカス繊維コードに対する
接着性がよいので、 100重量%としても特に問題はな
い。エポキシ化天然ゴムと同時に用いることができるポ
リマーは、特に限定されるものではないが、天然ゴム、
合成ポリイソプレン、ポリブタジエン、スチレン−ブタ
ジエン共重合物、イソプレン−イソブチレン共重合物、
アクリロニトリル−ブタジエン共重合物などでよい。
The epoxidized natural rubber may be incorporated in an amount of 5% by weight or more based on the polymer component in the obtained rubber composition. Also regarding this blending amount, the required blending amount also differs because the air permeation resistance required depends on the application and type of the tire, but if it is less than 5% by weight, there is no effect. However, since epoxidized natural rubber has good adhesiveness to the carcass fiber cord, there is no particular problem even if it is 100% by weight. Polymers that can be used simultaneously with the epoxidized natural rubber include, but are not limited to, natural rubber,
Synthetic polyisoprene, polybutadiene, styrene-butadiene copolymer, isoprene-isobutylene copolymer,
It may be an acrylonitrile-butadiene copolymer.

【0012】図3はエポキシ化率50%のエポキシ化天然
ゴムをカーカス被覆ゴム(表1のゴム組成物A) 中のポ
リマー成分に置き換えていったときの通気度 (耐空気透
過性) の指数 (配合量0重量%のときを 100とする) を
示す。この図3を見ると、エポキシ化天然ゴムの配合量
が増えると明らかに耐空気透過性が向上する。図2を見
ると、天然ゴムのエポキシ化率を増加していくと2次曲
線的に通気度が減少する。これに対し、図3を見ると、
エポキシ化天然ゴムの配合量を増加させると、ほぼ直線
的に通気度が低下する。つまり、カーカス被覆ゴムを構
成するゴム組成物中の2重結合量に対するエポキシ化率
が同じ場合には、エポキシ化率の高いエポキシ化天然ゴ
ムを小量配合するのが、耐空気透過性の点からは有利で
あるといえる。しかし、前述したように、エポキシ化率
の高いエポキシ化天然ゴムは加工性が良くないため、耐
空気透過性以外にも、加工性の点からも、エポキシ化天
然ゴムのエポキシ化率と配合量を決定するのがよい。
FIG. 3 is an index of air permeability (air permeability resistance) when the epoxidized natural rubber having an epoxidation rate of 50% is replaced with the polymer component in the carcass-coated rubber (rubber composition A in Table 1). (100 when the compounding amount is 0% by weight) is shown. As shown in FIG. 3, the air permeation resistance is obviously improved as the compounding amount of the epoxidized natural rubber is increased. As shown in FIG. 2, as the epoxidation rate of natural rubber is increased, the air permeability decreases in a quadratic curve. On the other hand, looking at FIG. 3,
When the compounding amount of epoxidized natural rubber is increased, the air permeability decreases almost linearly. In other words, when the epoxidation ratio with respect to the amount of double bonds in the rubber composition constituting the carcass-covered rubber is the same, it is necessary to blend a small amount of epoxidized natural rubber having a high epoxidation ratio in terms of air permeation resistance. Therefore, it can be said that it is advantageous. However, as mentioned above, since epoxidized natural rubber with a high epoxidation rate does not have good processability, in addition to air permeation resistance, in terms of processability, the epoxidation rate and compounding amount of epoxidized natural rubber It is better to decide.

【0013】本発明で用いるゴム組成物には、必要に応
じてカーボンブラック等の配合剤が配合されていてもよ
い。
The rubber composition used in the present invention may optionally contain a compounding agent such as carbon black.

【0014】[0014]

【実施例】表1に示す配合内容 (重量部) のゴム組成物
A〜Dをカーカス被覆ゴムおよびインナーライナーに用
いて、タイヤサイズ185/70 R14の空気入りラジアルタイ
ヤ(本発明タイヤ1〜2、従来タイヤ1、比較タイヤ1)
を作製し、これらのタイヤについて下記により空気漏
れ試験を行った。この結果を表2に示す。空気漏れ試験 :室温21℃で、タイヤ (静止状態) を標準
リムに装着した後、内圧2.0kgf/cm2で48時間放置し、
内圧を2.0kgf/cm2 に再調整する。再調整直後を測定開
始の時間の起点として48時間経過毎に3ケ月にわたって
内圧を測定する。
EXAMPLES Using the rubber compositions A to D having the formulation contents (parts by weight) shown in Table 1 as a carcass-coated rubber and an inner liner, a pneumatic radial tire having a tire size of 185/70 R14 (the tires 1 to 2 of the present invention) , Conventional tire 1, comparative tire 1)
Was prepared, and an air leak test was conducted on these tires as follows. The results are shown in Table 2. Air leak test : At room temperature 21 ℃, after mounting the tire (still state) on the standard rim, leave it for 48 hours at the internal pressure of 2.0 kgf / cm 2 ,
Readjust the internal pressure to 2.0 kgf / cm 2 . Immediately after readjustment, the internal pressure is measured every 48 hours for 3 months, starting from the time of measurement start.

【0015】 t=時間 (日) , y=内圧 (測定内圧/2.0) とし、空
気漏れ係数βを求める。 t=30日を代入して1ケ月当りの内圧低下率 (Z) を下
式に従って算出する。
[0015] Determine the air leakage coefficient β, where t = time (days), y = internal pressure (measured internal pressure / 2.0). Substituting t = 30 days, the internal pressure decrease rate (Z) per month is calculated according to the following formula.

【0016】 測定結果を表2に示した。[0016] The measurement results are shown in Table 2.

【0017】 [0017]

【0018】 [0018]

【0019】表2から判るように、従来タイヤ1に比べ
て、単にインナーライナーを除いただけの比較タイヤ1
は、空気漏れ係数“Z”が大幅に上昇しているのに対し
て、カーカス被覆ゴムにエポキシ化天然ゴムを配合した
本発明タイヤ1〜2は、従来タイヤ1と同レベルの耐空
気漏れ性能を示した。また重量はインナーライナーを取
り除いた分だけ軽量化される。
As can be seen from Table 2, in comparison with the conventional tire 1, the comparative tire 1 only with the inner liner removed.
The air leakage coefficient "Z" is significantly increased, while the tires 1 and 2 of the present invention in which the carcass-covered rubber is mixed with the epoxidized natural rubber have the same level of air leakage resistance as the conventional tire 1. showed that. In addition, the weight is reduced by removing the inner liner.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、カ
ーカス被覆ゴムとしてエポキシ化天然ゴムを含有するゴ
ム組成物を用いたために、カーカス層にインナーライナ
ーの機能をも担わせることが可能となり、これによりイ
ンナーライナーおよび接着性を高めるために、インナー
ライナーと内面ゴムとの間に配置されるタイゴムを省く
ことができるので、タイヤの軽量化をはたすことが可能
となる。
As described above, according to the present invention, since the rubber composition containing the epoxidized natural rubber is used as the carcass-covering rubber, the carcass layer can have the function of the inner liner. As a result, since the tie rubber disposed between the inner liner and the inner surface rubber can be omitted in order to improve the inner liner and the adhesiveness, it is possible to reduce the weight of the tire.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の空気入りラジアルタイヤの一例の子午
線方向半断面説明図である。
FIG. 1 is a half cross-sectional explanatory view in the meridian direction of an example of a pneumatic radial tire of the present invention.

【図2】エポキシ化天然ゴムのエポキシ化率と通気度と
の関係図である。
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the epoxidation rate and the air permeability of epoxidized natural rubber.

【図3】エポキシ化天然ゴムの配合量と通気度との関係
図である。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the blended amount of epoxidized natural rubber and air permeability.

【図4】従来の空気入りラジアルタイヤの一例の子午線
方向半断面説明図である。
FIG. 4 is a half-section explanatory view in the meridian direction of an example of a conventional pneumatic radial tire.

【符号の説明】 1 ビード部 2 カーカスコ
ード 3 ビードコア 4 カーカス被
覆ゴム 5 インナーライナー
[Explanation of symbols] 1 bead part 2 carcass cord 3 bead core 4 carcass covering rubber 5 inner liner

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 カーカスコードをカーカス被覆ゴムに埋
設してなるカーカス層を左右一対のビード部間に装架し
てなるタイヤにおいて、前記カーカス被覆ゴムとしてエ
ポキシ化天然ゴムを含有するゴム組成物を用いた空気入
りラジアルタイヤ。
1. A tire having a carcass layer in which a carcass cord is embedded in a carcass-covering rubber and mounted between a pair of left and right bead parts, wherein a rubber composition containing epoxidized natural rubber as the carcass-covering rubber is used. The pneumatic radial tire used.
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